破解隧道定位多径效应难题:基于实测数据的第一代与第二代UWB定位效果对比

在隧道环境中,定位效果会受到多种环境因素的显著影响。

其封闭结构、复杂材质和严重的多径效应这些因素共同作用,往往容易导致定位轨迹发生漂移、精度下降和稳定性不足,从而难以满足隧道环境下对高精度定位、区域安全动态管理、施工安全管控等方面的实际应用需求。

如何破解隧道定位难题? 四相科技第二代UWB技术带来了全新的答案

一、实测对比:从"能用"到"好用"的跨越

第一代UWB技术已在公安办案区、智能制造车间等常规场景中证明了其定位能力,能够满足多数标准环境下的业务需求。但是在隧道等复杂多径环境下则因反射路径多、电磁干扰多等容易出现定位丢失或不稳定的情况。

而第二代UWB通过采用CH9高信道频段,能够有效避开4G/5G/Wi-Fi等常见无线通信频段的干扰。此外,第二代UWB在物理层集成了STS(加扰时间戳序列)安全加密机制,可以防止受到恶意信号的干扰,抵御中继攻击,进一步提升在隧道等复杂多径环境下的定位稳定性和测距成功率。

针对两代UWB产品的定位测距性能差异,我们聚焦测距成功率、测距稳定性以及抗干扰能力这些关键指标进行了测试,具体测试情况如下所示:

1. 定位精度测试

在多径效应较为严重的隧道环境下,第一代UWB与第二代UWB在精度测试方面都比较精确,在50m时测距精度为20cm左右(去除馈线误差)。

2.平台轨迹演示

定位标签卡举高测试:将第一代标签卡和第二代标签卡都举过肩部测试,保持两代标签与基站无遮挡。两代产品定位效果无明显差别,定位效果都不错,不存在定位大幅波动的情况。

定位标签卡放口袋测试:将两代标签卡都放入衣服口袋中测试,两代产品定位效果存在明显差异,由于有人体和现场金属栏杆的遮挡,在测试过程中第一代UWB出现位置轨迹跳跃的情况,而与第二代UWB在整个测试过程中轨迹无明显波动。

3.TOF测距成功率测试

定位标签卡举高测试:将两代标签卡举过肩部测试,保持两代标签与基站无遮挡,第一代UWB与第二代UWB在TOF测距成功率方面有一定差距:第一代UWB采用低频信道,隧道中可能存在其他信号干扰,整体测距成功率保持在90%左右;而第二代UWB采用了高频信道,几乎不存在其他信号干扰,整体测距成功率保持在98%以上,在测距成功率方面第二代UWB产品明显优于第一代UWB产品。

定位标签卡放口袋测试:将两代标签卡都放入衣服口袋中测试,第一代UWB与第二代UWB在TOF测距成功率方面存在明显差距:由于有人体和现场金属栏杆的遮挡,第一代UWB在整个测试过程中测距有效性会出现间断false的情况,定位成功率在87%左右;而第二代UWB在整个测试过程中测距有效性几乎无false情况,定位成功率始终保持在98%以上。

4.测距稳定性测试

定位标签卡举高测试:将两代标签卡都举过肩部测试,保持两代标签卡与基站无遮挡,第一代UWB与第二代UWB在测距稳定性方面无明显差距,都比较稳定,几乎无波动情况。

定位标签卡口袋测试:将两代标签卡都放入衣服口袋中测试,由于有人体和现场金属栏杆的遮挡,第一代UWB与第二代UWB在测距稳定性方面有明显差距,第一代UWB在行走过程中因遮挡问题出现了几次位置波动情况,第二代UWB在整个行走过程中无波动。

二、应用方案:隧道施工全方位安全管控

为提高隧道施工的安全性,加强人员安全管控,四相科技基于UWB高精度定位技术,融合WIFI通信技术,打造隧道人车位置管理解决方案。在第二代UWB技术下,系统的实时定位、电子围栏区域管理、轨迹回放、寻呼撤离等核心功能得到了全面强化,整体提升了隧道安全风险防控能力、运维与资产管理效率,并为应急救援提供了可靠的数字化支持。

系统还支持与隧道环境监测、门禁控制、视频监控等系统对接,多系统集成联动,建设隧道安全综合管控体系。

目前,我们已成功为广东、湖南、四川、山东、西藏、新疆等全国多个省市的隧道工程项目提供了专业可靠的解决方案,累计完成100+隧道项目的交付工作,涵盖高速公路隧道工程、铁路隧道工程、城市轨道交通地铁隧道共创和城市综合管廊项目等,充分体现了四相在隧道安全领域的技术优势和服务能力。

相关推荐
2601_9539880731 分钟前
Ricon组态系统vs传统组态软件:为什么选择新一代Web组态平台
前端·后端·物联网·tcp/ip·数学建模·前端框架
TDengine (老段)2 小时前
TDengine 第三方工具 — Telegraf、Kafka Connect、Flink、Spark
大数据·数据库·物联网·flink·kafka·时序数据库·tdengine
LCG元12 小时前
STM32+ESP8266+MQTT 物联网气象站:从零搭建温湿度远程监测系统(附完整源码)
stm32·物联网·struts
殷忆枫15 小时前
基于K210与STM32的智能垃圾分类与物联网监管系统
stm32·物联网·分类
老孙讲技术20 小时前
【4G IPC 上云】临时点位怎么免布线上云?listDeviceDetailsByPage + 辅码流预览|智慧工地实战
后端·物联网
数字新视界1 天前
信创动环监控厂家深入剖析智能机房环境监控技术应用与挑战
服务器·数据库·物联网·芯片·动环监控系统
笨鸟先飞,勤能补拙1 天前
AI Agent应用领域深度解析:从概念到落地的全维度审视
大数据·人工智能·python·物联网·安全·网络安全·github
星恒讯工业路由器2 天前
当无人机成为“空中路由器”:应急通信背后的联网技术支撑
物联网·信息与通信·wifi模块·无人机模块·无人机应急通信·空中基站·三断通信
会周易的程序员2 天前
aiDgePLC — IEC61131-3 ST PLC 虚拟机调试与运行环境
c++·物联网·虚拟机·st·工业协议·iec61131·梯形图
老孙讲技术2 天前
周末档期厨房爆单,带宽账单也爆了——不是直播难,是主码流 + always 计划在烧钱
后端·物联网